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EP1447830B1 - Schaltvorrichtung zur codierung unterschiedlicher Schaltzustände - Google Patents

Schaltvorrichtung zur codierung unterschiedlicher Schaltzustände Download PDF

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Publication number
EP1447830B1
EP1447830B1 EP20030100335 EP03100335A EP1447830B1 EP 1447830 B1 EP1447830 B1 EP 1447830B1 EP 20030100335 EP20030100335 EP 20030100335 EP 03100335 A EP03100335 A EP 03100335A EP 1447830 B1 EP1447830 B1 EP 1447830B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
lines
internal
connection
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP20030100335
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1447830A1 (de
Inventor
Rudolf Daniels
Thomas Frese
Thomas Kaffanke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Priority to DE50308844T priority Critical patent/DE50308844D1/de
Priority to EP20030100335 priority patent/EP1447830B1/de
Publication of EP1447830A1 publication Critical patent/EP1447830A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1447830B1 publication Critical patent/EP1447830B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/10—Disposition of hand control
    • B60T7/107—Disposition of hand control with electrical power assistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/167—Circuits for remote indication

Definitions

  • the invention relates to a switching device for secure wired coding of three different states and an associated electronic control unit for a motor vehicle function.
  • the switching device typically includes internal switches to establish different connection patterns between the lines, thus encoding various control inputs.
  • the function performed by the controlled device is safety-relevant for the motor vehicle, the likelihood of a faulty control, for example due to line breaks or short circuits in the switching device or in the transmission lines, should be as low as possible.
  • an electric parking brake is described, which is connected to a switching device, can be set at the three different switch states.
  • the switch states each code the holding of the previous state, the release, and the application of the parking brake.
  • the switching device should be redundant and fault tolerant designed for security reasons, but without such a design is described in detail.
  • the DE 199 62 556 A1 discloses a switching device according to the preamble of claim 1, with which redundant over six connecting lines, the release or closing of a parking brake can be coded in a motor vehicle.
  • the switching device In the Switching device are connected in a dormant state, the connecting lines in three disjoint pairs with each other via diodes.
  • a driver By closing the three "lock” switches, a driver may additionally generate three pairs of connected leads for signaling a desired application of the parking brake.
  • "release" switches can be closed to make three other additional pairs of connections.
  • the switching device for secure wired coding of (at least) three different states contains six connection lines to which the lines coming from a device to be controlled of a motor vehicle can be connected.
  • the six leads are internally linked by existing in the switching device switch such that they can be switched depending on the switch position in (at least) three different connection patterns.
  • Each of the connection patterns is thereby described or defined by three (connection) pairs of interconnected connection lines, wherein all connection patterns representing a permissible code consist of different such connection pairs.
  • a switch is to be understood in a broad sense to mean any device which permits the controlled, reversible interruption of an electrical connection between an input and an output, regardless of whether this is caused by electromechanical or electronic components or whether the switch is in the Meaning of a "button" without an operation assumes a defined idle state.
  • connection pattern of three pairs of connected leads is formed.
  • different states can be set on the switching device and interrogated remotely. It is important that the permissible code representing connection pattern differ from each other in each of their connection pairs. In this way a high degree of redundancy of the coding is achieved. For example, if lines in or to the switching device are broken or individual switches of the switching device are disturbed, this will usually only a part of the connection pairs changed. The set connection pattern can therefore continue to be reliably detected as long as at least one of the constituent connection pairs remains unchanged.
  • the switching device includes six internal switches, a switch by definition, an incoming line can optionally connect to one of at least two outgoing lines.
  • the six i n-ternal switch are arranged in two stages, each with three switches, all switches belonging to a stage are coupled. This means that the user changes each switch of a stage in their switching position by a single action. The operation of six internal switches therefore reduces the user to the operation of two switch stages.
  • the unit In the second switch position, the unit directly generates a Verbi n-pattern from pairs interconnected leads, while the assembly in the first switch position forwards the leads to a second unit for producing a different connection pattern.
  • the invention further relates to an electronic control unit such as an electric parking brake for motor vehicles.
  • the control unit is characterized in that it has six access lines for interrogating the state of a switching device and is adapted to recognize various connection patterns which are described by connections of the access lines with each other, and to assign them to specific actions.
  • Such a control unit can be used in particular in conjunction with a switching device of the type described above, so that this allows a safe, redundant control of the associated function.
  • the control unit is designed to allocate in each case all connection patterns in which the same two access lines are connected to one another (and otherwise to no other access lines), to the same code or to the same action. Since a connection pattern consists of three pairs of connected access lines, with such a similar classification of all the connection patterns which respectively coincide in at least one pair, a high redundancy of the control function can be achieved. In particular, a specific code can still be reliably recognized even if all but one of the pairs of a connection pattern are disturbed. This allows in particular the continuation of the intended operation in the event of a fault.
  • control unit associated with a code expressed by a connection pattern preferably includes the detection or message of an error condition.
  • An error state can be assumed in particular if the connection pattern existing on the access lines does not correspond to a predefined set of permissible connection patterns.
  • the controller may optionally be configured to detect a fault condition when all access lines are not paired together.
  • a fault condition when all access lines are not paired together.
  • Such a deviation from a pairwise connection of the access lines can, for example, in conjunction with a switching device of the type explained by short circuits or line breaks arise.
  • the switching device has according to the circuit diagram of Figure 1 six leads A1 - A6. These are advantageously combined in a plug to allow easy connection of a (six-core) connection cable.
  • the connection cable may be e.g. to an electronic control unit (not shown) for an automotive function to be controlled (electric parking brake, passenger airbag, etc.) lead.
  • the six leads A1 - A6 lead into a first, demarcated by dashed lines unit or first stage S1, whose output side is formed by six internals I1 - I6.
  • the first stage S1 includes three switches 1a, 1b and 1c, which are intended to be structurally coupled to each other such that they all simultaneously actuated, so for example, from the illustrated upper position ( ⁇ 1) (in the lower position ⁇ 1 ) are transferred.
  • the first switch 1a of the first stage S1 is the input side connected to the first lead A1, which connects this in the illustrated switch position with the first internal line I1.
  • the first changeover switch can connect it to the second connection line A2 in the other (second) switch position (not shown).
  • the second connection line A2 is also connected to the second input line I2.
  • the other two switches 1b and 1c of the first stage S1 can analogously connect the connection line A3 or A5 either to the internal line I3 or I5 or to the connection line A4 or A6, the latter connection lines A4 and A6 also being connected to the internal lines I4 and I6 are connected.
  • Figure 2 shows the adjustable with the switching device of Figure 1 connection pattern between the leads A1 - A6, which in the present application, a permissible state or code for an associated control action is assigned.
  • connection pattern In the left part of Figure 2, the connection pattern is shown, which corresponds to the switch positions shown in Figure 1 (hereinafter symbolically referred to as " ⁇ 1 ,” and “ ⁇ 2 ”) for the stages S1 and S2.
  • This connection pattern can be described by the three pairs of shorted leads as follows: ⁇ (A1; A6) (A2; A3) (A4; A5) ⁇ .
  • this connection pattern could correspond to the "neutral" state.
  • connection pattern ⁇ (A1, A2) (A3, A4) (A5, A6) ⁇ which is shown in the position of the switch opposite to that shown in FIG ⁇ 1 of the switch 1a, 1b, 1c of the first stage S1 and an unchanged switch position ⁇ 2, the switch of the second stage S2 results.
  • this pattern could correspond to the command to apply a parking brake.
  • connection pattern ⁇ (A1; A4) (A2; A5) (A3; A6) ⁇ is shown, which in the case of the switch position ⁇ 1 which is unchanged from FIG. 1, the switch of the first stage S1 and the opposite switch position ⁇ 2 of the switches 2a, 2b, 2c of the second stage S2 results.
  • This connection pattern could correspond to the command to release the parking brake.
  • connection lines A1-A6 each state being defined by a specific connection pattern consisting of three connection pairs of connection lines.
  • each connection pattern can in principle already be clearly identified on one of the connection pairs constituting it (eg, a connection of the lines A5 and A6 indicates the average connection pattern of FIG. 2). Should therefore z. B.
  • the desired control functions can still be reliably detected and executed as long as only one of the pairs of connections remains in an unchanged, correct state.
  • the presence of the fault can be detected at the faulty connection pairs. If none of the connection pairs more is in its intended state, this can also be detected and then the controlled system in a defined security state (eg, switched off) are transferred.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur sicheren drahtgebundenen Codierung von drei unterschiedlichen Zuständen sowie eine zugehörige elektronische Steuereinheit für eine Kraftfahrzeugfunktion.
  • In Kraftfahrzeugen ist eine Vielzahl verschiedener Einrichtungen vorhanden, deren Funktion aus der Ferne von einer über Leitungen angeschlossenen Schaltvorrichtung gesteuert wird. Die Schaltvorrichtung enthält üblicherweise interne Schalter, um unterschiedliche Verbindungsmuster zwischen den Leitungen herzustellen und so verschiedene Steuereingaben zu codieren.
  • Sofern die von der gesteuerten Einrichtung ausgeführte Funktion sicherheitsrelevant für das Kraftfahrzeug ist, sollte die Wahrscheinlichkeit einer Fehlsteuerung etwa durch Leitungsunterbrechungen oder Kurzschlüsse in der Schaltvorrichtung oder in den Übertragungsleitungen möglichst gering sein. Diesbezüglich wird in der WO 99/39951 eine elektrische Feststellbremse beschrieben, welche mit einer Schaltvorrichtung verbunden ist, an der drei verschiedene Schalterzustände eingestellt werden können. Die Schalterzustände codieren jeweils das Halten des bisherigen Zustandes, das Lösen, und das Anlegen der Feststellbremse. Die Schaltvorrichtung soll aus Sicherheitsgründen redundant und fehlertolerant ausgelegt werden können, ohne daß jedoch eine derartige Auslegung im Einzelnen beschrieben wird.
  • Die DE 199 62 556 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, mit welcher redundant über sechs Anschlussleitungen das Lösen beziehungsweise Schließen einer Feststellbremse in einem Kraftfahrzeug codiert werden kann. Bei der Schaltvorrichtung sind in einem Ruhezustand die Anschlussleitungen in drei disjunkten Paaren miteinander über Dioden verknüpft. Durch Schließen der drei "lock" Schalter können von einem Fahrer zur Signalisierung eines gewünschten Anziehens der Feststellbremse zusätzlich drei Paare von verbundenen Anschlussleitungen erzeugt werden. In ähnlicher Weise können als Kommando für das Lösen der Feststellbremse "release" Schalter geschlossen werden, um drei andere zusätzliche Verbindungspaare herzustellen.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur sicheren drahtgebundenen Codierung von mindestens drei unterschiedlichen Zuständen bereitzustellen, welche bei möglichst geringem Aufwand eine große Funktionssicherheit gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine elektronische Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zur sicheren drahtgebundenen Codierung von (mindestens) drei unterschiedlichen Zuständen enthält sechs Anschlußleitungen, an welche die von einer zu steuernden Einrichtung eines Kraftfahrzeuges kommenden Leitungen angeschlossen werden können. Die sechs Anschlußleitungen sind durch in der Schaltvorrichtung vorhandene Schalter intern derart miteinander verknüpft, daß diese je nach Schalterstellung in (mindestens) drei verschiedenen Verbindungsmustern geschaltet werden können. Jedes der Verbindungsmuster wird dabei durch drei (Verbindungs-)Paare miteinander verbundener Anschlußleitungen beschrieben beziehungsweise definiert, wobei alle einen zulässigen Code darstellenden Verbindungsmuster aus verschiedenen derartigen Verbindungspaaren bestehen. Unter einem "Schalter" soll vorliegend in einem breiten Sinne jede Einrichtung verstanden werden, welche die kontrollierte, reversible Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Eingang und einem Ausgang ermöglicht, unabhängig davon, ob dies durch elektromechanische oder elektronische Bauteile bewirkt wird oder ob der Schalter im Sinne eines "Tasters" ohne eine Betätigung einen definierten Ruhezustand annimmt.
  • Durch die Schaltvorrichtung können jeweils zwei der Anschlußleitungen miteinander verbunden werden, wodurch ein Verbindungsmuster aus drei Paaren von verbundenen Anschlußleitungen entsteht. Anhand dieses Verbindungsmusters, welches leicht über eine Überprüfung der miteinander verbundenen Anschlußleitungen detektiert werden kann, lassen sich verschiedene Zustände an der Schaltvorrichtung einstellen und aus der Ferne abfragen. Wichtig ist dabei, daß die einen zulässigen Code darstellenden Verbindungsmuster sich jeweils in allen ihren Verbindungspaaren voneinander unterscheiden. Auf diese Weise wird eine hohe Redundanz der Codierung erreicht. Wenn zum Beispiel Leitungen in der oder zu der Schaltvorrichtung unterbrochen sind oder einzelne Schalter der Schaltvorrichtung gestört sind, wird dies in der Regel nur einen Teil der Verbindungspaare verändem. Das eingestellte Verbindungsmuster kann daher weiterhin sicher erkannt werden, solange mindestens eines der konstituierenden Verbindungspaare unverändert bleibt.
  • Vorzugsweise enthält die Schaltvorrichtung sechs interne Umschalter, wobei ein Umschalter definitionsgemäß eine eingehende Leitung wahlweise mit einer von mindestens zwei ausgehenden Leitungen verbinden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Schaltvorrichtung sind die sechs i n-ternen Umschalter dabei in zwei Stufen mit je drei Umschaltern angeordnet, wobei alle zu einer Stufe gehörenden Schalter gekoppelt sind. Das heißt, daß der Nutzer durch eine einzige Betätigungsmaßnahme jeweils alle Umschalter einer Stufe in ihrer Schaltstellung verändert. Die Bedienung von sechs internen Umschaltern reduziert sich daher für den Nutzer auf die Betätigung von zwei Umschalter-Stufen.
  • Vorstehende Schaltvorrichtung wird vorteilhafterweise so weitergebildet, daß die drei Umschalter der ersten Stufe jeweils
    • eingangsseitig mit genau einer Anschlußleitung verbunden sind (wobei jeder der drei Umschalter diesbezüglich mit einer anderen Anschlußleitung verbunden ist);
    • ausgangsseitig in einer ersten Schalterstellung mit genau einer Internleitung aus einem ersten Satz von drei Internleitungen verbunden sind (wobei jeder der drei Umschalter diesbezüglich mit einer anderen Internleitung verbunden ist), und
    • ausgangsseitig in einer zweiten Schalterstellung zum einen mit genau einer Internleitung aus einem zweiten Satz von drei Internleitungen sowie zum anderen mit genau einer der drei Anschlußleitungen, die nicht auf dem Eingang eines Umschalters liegen, verbunden sind (wobei jeder der drei Umschalter diesbezüglich mit einer anderen Internleitung und einer anderen Anschlußleitung verbunden ist).
  • Durch eine derartige erste Stufe von Umschaltern wird funktional eine Baueinheit der Schaltvorrichtung verwirklicht, bei welcher
    • in der ersten Schalterstellung der zugehörigen Umschalter eine erste Hälfte der Anschlußleitungen an einen ersten Satz von Internleitungen zur weiteren Verknüpfung durchgeschaltet wird, wobei der zweite Satz von Internleitungen zur Rückführung der hergestellten Verknüpfungen an die zweite Hälfte der Anschlußleitungen zur Verfügung steht, und
    • in der zweiten Schalterstellung der zugehörigen Umschalter die erste Hälfte der Anschlußleitungen jeweils mit einer Anschlußleitung aus der zweiten Hälfte der Anschlußleitungen verbunden wird.
  • In der zweiten Schalterstellung erzeugt die Baueinheit unmittelbar ein Verbi n-dungsmuster aus paarweise miteinander verbundenen Anschlußleitungen, während die Baueinheit in der ersten Schalterstellung die Anschlußleitungen an eine zweite Baueinheit zur Herstellung eines anderen Verbindungsmusters weiterleitet.
  • Eine mögliche Realisierung einer solchen zweiten Baueinheit wird durch eine zweite Stufe erreicht, bei der die drei zugehörigen Umschalter
    • eingangsseitig mit genau einer Internleitung aus dem ersten Satz von drei Internleitungen verbunden sind (wobei jeder der drei Umschalter diesbezüglich mit einer anderen Internleitung verbunden ist);
    • ausgangsseitig je nach Schalterstellung mit einer von zwei Internleitungen des zweiten Satzes von Internleitungen verbunden sind (wobei in den zwei möglichen Schalterstellungen jeder der drei Umschalter diesbezüglich mit einer anderen Internleitung verbunden ist).
  • Die Erfindung betrifft ferner eine elektronische Steuereinheit wie zum Beispiel eine elektrische Feststellbremse für Kraftfahrzeuge. Die Steuereinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß diese sechs Zugriffsleitungen zum Abfragen des Zustandes einer Schaltvorrichtung aufweist und dazu eingerichtet ist, verschiedene Verbindungsmuster, die durch Verbindungen der Zugriffsleitungen untereinander beschrieben werden, zu erkennen und bestimmten Aktionen zuzuordnen. Eine derartige Steuereinheit läßt sich insbesondere in Verbindung mit einer Schaltvorrichtung der oben beschriebenen Art verwenden, so daß diese eine sichere, redundante Steuerung der zugehörigen Funktion ermöglicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinheit dahingehend ausgebildet, jeweils alle Verbindungsmuster, bei welchen dieselben zwei Zugriffsleitungen miteinander (und sonst mit keinen weiteren Zugriffsleitungen) verbunden sind, demselben Code bzw. derselben Aktion zuzuordnen. Da ein Verbindungsmuster aus drei Paaren von verbundenen Zugriffsleitungen besteht, kann mit einer solchen gleichartigen Klassifizierung aller Verbindungsmuster, die jeweils in mindestens einem Paar übereinstimmen, eine hohe Redundanz der Steuerfunktion erreicht werden. Dabei kann insbesondere ein bestimmter Code auch dann noch sicher erkannt werden, wenn alle bis auf eines der Paare eines Verbindungsmusters gestört sind. Dies ermöglicht insbesondere die Weiterführung des vorgesehenen Betriebes im Falle eines Fehlers.
  • Zu den Aktionen, die die Steuereinheit einem durch ein Verbindungsmuster ausgedrückten Code zugeordnet, gehört vorzugsweise die Detektion beziehungsweise Meldung eines Fehlerzustandes. Ein Fehlerzustand kann dabei insbesondere dann angenommen werden, wenn das auf den Zugriffsleitungen bestehende Verbindungsmuster nicht einem vorgegebenen Satz von zulässigen Verbindungsmustern entspricht.
  • Diesbezüglich kann die Steuereinrichtung optional dazu eingerichtet sein, einen Fehlerzustand dann zu detektieren, wenn nicht alle Zugriffsleitungen paarweise miteinander verknüpft sind. Eine derartige Abweichung von einer paarweisen Verknüpfung der Zugriffsleitungen kann zum Beispiel in Verbindung mit einer Schaltvorrichtung der erläuterten Art durch Kurzschlüsse oder Leitungsunterbrechungen entstehen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    den Schaltplan einer speziellen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, und
    Fig. 2
    drei mögliche und zulässige Verbindungsmuster zwischen den Anschlußleitungen, die sich mit der Schaltvorrichtung von Figur 1 herstellen lassen.
  • Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weist gemäß dem Schaltplan von Figur 1 sechs Anschlußleitungen A1 - A6 auf. Diese werden vorteilhafterweise in einem Stecker zusammengefaßt, um den einfachen Anschluß eines (sechsadrigen) Verbindungskabels zu ermöglichen. Das Verbindungskabel kann dabei z.B. zu einer elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) für eine zu kontrollierende Kraftfahrzeugfunktion (elektrische Feststellbremse, Beifahrerairbag etc.) führen.
  • Die sechs Anschlußleitungen A1 - A6 führen in eine erste, durch gestrichelte Linien abgegrenzte Baueinheit bzw. erste Stufe S1, deren Ausgangsseite durch sechs Internleitungen I1 - I6 gebildet wird. Die erste Stufe S1 enthält drei Umschalter 1a, 1b und 1c, wobei diese konstruktiv derart miteinander gekoppelt sein sollen, daß diese alle gleichzeitig betätigt, also zum Beispiel von der dargestellten oberen Stellung (Σ1) in die untere Stellung (Σ 1) überführt werden.
  • Der erste Umschalter 1a der ersten Stufe S1 ist eingangsseitig mit der ersten Anschlußleitung A1 verbunden, welche dieser in der dargestellten Schalterstellung mit der ersten Internleitung I1 verbindet. Alternativ kann der erste Umschalter sie in der anderen (zweiten) Schalterstellung (nicht dargestellt) mit der zweiten Anschlußleitung A2 verbinden. Die zweite Anschlußleitung A2 ist darüber hinaus mit der zweiten Intemleitung I2 verbunden.
  • Die anderen beiden Umschalter 1b und 1c der ersten Stufe S1 können in analoger Weise die Anschlußleitung A3 bzw. A5 entweder mit der Internleitung I3 bzw. I5 oder mit der Anschlußleitung A4 bzw. A6 verbinden, wobei die letztgenannten Anschlußleitungen A4 und A6 ferner mit den Internleitungen I4 bzw. I6 verbunden sind.
  • Die sechs Internleitungen I1 - I6 führen weiterhin in eine zweite, durch gestrichelte Linien abgegrenzte Stufe S2, in welcher diese in der dargestellten Weise durch einen zweiten Satz von miteinander gekoppelten Umschaltern 2a, 2b und 2c verknüpft werden. Dabei wird speziell
    • die Internleitung I3 über den Umschalter 2a wahlweise mit der Internleitung I2 oder der Internleitung I6 verbunden;
    • die Internleitung I1 über den Umschalter 2b wahlweise mit der Internleitung I6 oder der Intemleitung I4 verbunden;
    • die Internleitung I5 über den Umschalter 2c wahlweise mit der Internleitung I4 oder der Internleitung I2 verbunden.
  • Figur 2 zeigt die mit der Schaltvorrichtung von Figur 1 einstellbaren Verbindungsmuster zwischen den Anschlußleitungen A1 - A6, denen im vorliegenden Anwendungsfall ein zulässiger Zustand bzw. Code für eine zugehörige Steueraktion zugeordnet ist.
  • Im linken Teil von Figur 2 ist das Verbindungsmuster dargestellt, das den in Figur 1 dargestellten Schalterstellungen (nachfolgend symbolisch als "Σ1," und "Σ2" bezeichnet) für die Stufen S1 und S2 entspricht. Dieses Verbindungsmuster läßt sich durch die drei Paare der kurzgeschlossenen Anschlußleitungen wie folgt beschreiben: {(A1; A6) (A2; A3) (A4; A5)}. Bei Anwendung der Schaltvorrichtung für die Steuerung einer elektrischen Feststellbremse könnte dieses Verbindungsmuster zum Beispiel dem Zustand "Neutral" entsprechen.
  • Der mittlere Teil von Figur 2 zeigt das Verbindungsmuster {(A1; A2) (A3; A4) (A5; A6)}, das sich bei der zur Darstellung von Figur 1 gegensätzlichen Schalterstellung Σ 1 der Umschalter 1a, 1b, 1c der ersten Stufe S1 und einer unveränderten Schalterstellung Σ2 der Umschalter der zweiten Stufe S2 ergibt. Dieses Muster könnte zum Beispiel dem Kommando zum Anziehen einer Feststellbremse entsprechen.
  • Schließlich ist im rechten Teil von Figur 2 das Verbindungsmuster {(A1; A4) (A2; A5) (A3; A6)} dargestellt, welches sich bei der gegenüber Figur 1 unveränderten Schalterstellung Σ1 der Umschalter der ersten Stufe S1 und der gegenteiligen Schalterstellung Σ 2 der Umschalter 2a, 2b, 2c der zweiten Stufe S2 ergibt. Dieses Verbindungsmuster könnte dem Kommando zum Lösen der Feststellbremse entsprechen.
  • Durch die beschriebene Schaltung werden somit drei verschiedene Zustände der Schaltvorrichtung über die Anschlußleitungen A1 - A6 unterscheidbar, wobei jeder Zustand durch ein spezifisches Verbindungsmuster bestehend aus drei Verbindungspaaren von Anschlußleitungen definiert wird. Darüber hinaus ist wichtig, daß keine zwei Verbindungsmuster ein gleiches Verbindungspaar von Anschlußleitu n-gen aufweisen. Eine Betätigung der Umschalter der ersten Stufe S1 beziehungsweise der zweiten Stufe S2 ändert somit komplett den Schaltzustand der Schaltvorrichtung. Dies führt dazu, daß jedes Verbindungsmuster im Prinzip bereits an einem der es konstituierenden Verbindungspaare eindeutig erkannt werden kann (z.B. weist eine Verbindung der Leitungen A5 und A6 auf das mittlere Verbi n-dungsmuster von Figur 2 hin). Sollten daher z. B. aufgrund von Leitungsunterbrechungen oder Kurzschlüssen Störungen in der Schaltvorrichtung auftreten oder im Verbindungskabel zu der nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit, so können die gewünschten Steuerfunktionen dennoch sicher erkannt und ausgeführt werden, solange nur eines der Verbindungspaare in einem unveränderten, korrekten Zustand verbleibt. Gleichzeitig kann an den gestörten Verbindungspaaren das Vorliegen des Fehlers erkannt werden. Sofern keines der Verbindungspaare mehr in seinem vorgesehenen Zustand ist, kann auch dies erkannt werden und das angesteuerte System daraufhin in einen definierten Sicherheitszustand (z. B. ausgeschaltet) überführt werden.

Claims (10)

  1. Schaltvorrichtung zur sicheren drahtgebundenen Codierung von drei unterschiedlichen Zuständen, enthaltend
    sechs Anschlußleitungen (A1, ..., A6), welche durch interne Schalter (1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c) der Schaltvorrichtung in drei verschiedenen Verbindungsmustern geschaltet werden können,
    dadurch gekennzeichnet,dass
    jedes Verbindungsmuster durch drei Paare miteinander verbundener Anschlußleitungen beschrieben wird, wobei für jedes Verbindungsmuster jede Anschlußleitung zu genau einem Paar gehört und wobei alle Verbindungsmuster aus unterschiedlichen Paaren bestehen.
  2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    diese sechs interne Umschalter (1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c) enthält.
  3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die sechs internen Umschalter in zwei Stufen (S1, S2) mit je drei Umschaltern (1a, 1b,1c; 2a, 2b, 2c) angeordnet sind, wobei die Umschalter einer Stufe jeweils gekoppelt sind.
  4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die drei Umschalter (1a, 1b, 1c) der ersten Stufe (S1) jeweils
    a) eingangsseitig mit einer der Anschlußleitungen (A1, A3, A5) verbunden sind;
    b) ausgangsseitig in einer ersten Schalterstellung mit einer Internleitung aus einem ersten Satz (I1, I3, I5) von drei Internleitungen verbunden sind, und
    c) weiterhin ausgangsseitig in einer zweiten Schalterstellung zum einen mit einer Intemleitung aus einem zweiten Satz (I2, I4, I6) von drei Intemleitungen sowie zum anderen mit einer der drei Anschlußleitungen (A2, A4, A6), die nicht am Eingang eines Umschalters der ersten Stufe (S1) liegen, verbunden sind.
  5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die drei Umschalter (2a, 2b, 2c) der zweiten Stufe (S2) jeweils
    a) eingangsseitig mit einer Internleitung aus dem ersten Satz (I1, I3, I5) von Internleitungen verbunden sind;
    b) ausgangsseitig je nach Schalterstellung mit einer von zwei Intemleitungen des zweiten Satzes (I2, I4, I6) von Intemleitungen verbunden sind.
  6. Elektronische Steuereinheit für eine Kraftfahrzeugfunktion,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    diese sechs Zugriffsleitungen zum Abfragen des Zustandes einer Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist und dazu eingerichtet ist, die von dieser Schaltvorrichtung erzeugten verschiedene Verbindungsmuster, die durch Verbindungen der Zugriffsleitungen untereinander beschrieben werden, zu erkennen und bestimmten Aktionen zuzuordnen.
  7. Steuereinheit nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    diese dahingehend ausgebildet ist, jeweils alle Verbindungsmuster, bei welchen dieselben zwei Zugriffsleitungen nur miteinander verbunden sind, derselben Aktion zuzuordnen.
  8. Steuereinheit nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine der Aktionen die Detektion eines Fehlerzustandes ist.
  9. Steuereinheit nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    diese dahingehend ausgebildet ist, einen Fehlerzustand dann zu detektieren, wenn nicht alle Zugriffsleitungen paarweise miteinander verknüpft sind.
  10. Steuereinheit nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    diese mit einer Schaltvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 gekoppelt ist.
EP20030100335 2003-02-13 2003-02-13 Schaltvorrichtung zur codierung unterschiedlicher Schaltzustände Expired - Lifetime EP1447830B1 (de)

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